Vai trò của bo cacbua (B₄C) trong que hàn
Khả năng chống mài mòn được cải thiện
Bo cacbua là một trong những vật liệu gốm cứng nhất được biết đến. Độ cứng và khả năng chống mài mòn cao của nó làm cho nó trở thành một thành phần quan trọng của que hàn phủ chống mài mòn. Trong quá trình phủ, các hạt bo cacbua được nhúng vào ma trận kim loại hàn như một pha cứng để tạo thành cấu trúc vật liệu tổng hợp, giúp cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn của bề mặt và phù hợp để sửa chữa các bộ phận dễ bị mài mòn như máy móc khai thác và con lăn nghiền.
Độ ổn định nhiệt độ cao và bảo vệ hồ quang
Điểm nóng chảy của bo cacbua cao tới 2450℃ và có thể duy trì ổn định ở nhiệt độ hàn cao. Thêm bo cacbua vào lớp phủ có thể tăng cường khả năng chịu nhiệt độ cao của lớp phủ, giảm sự phân hủy sớm của lớp phủ, đảm bảo độ ổn định của hồ quang và giải phóng liên tục khí bảo vệ (như CO₂), cô lập không khí hiệu quả và ngăn ngừa quá trình oxy hóa của vũng nóng chảy.
Hợp kim và tinh chế hạt
Dưới tác động của hồ quang nhiệt độ cao, bo cacbua có thể phân hủy một phần và giải phóng bo (B) và cacbon (C). Bo có thể thâm nhập vào vũng nóng chảy và đóng vai trò tinh chế hạt, do đó cải thiện độ bền và độ dẻo dai của mối hàn. Đồng thời, việc bổ sung cacbon có thể điều chỉnh hàm lượng cacbon của kim loại mối hàn, tối ưu hóa độ cứng và khả năng chống mài mòn, nhưng cần kiểm soát lượng để tránh tăng độ giòn.
Hiệu ứng khử oxy và làm sạch phụ trợ
Bo có ái lực mạnh với oxy và có thể kết hợp với oxy trong hồ nóng chảy để tạo thành oxit bo (như B₂O₃), giảm tạp chất oxit và cải thiện độ tinh khiết của mối hàn. Mặc dù hiệu ứng khử oxy này không đáng kể bằng các chất khử oxy truyền thống (như silic và mangan), nhưng nó có thể được sử dụng như một cơ chế làm sạch bổ sung.
Các tình huống ứng dụng đặc biệt
Trong ngành công nghiệp hạt nhân hoặc lĩnh vực che chắn neutron, bo cacbua có thể được sử dụng trong các que hàn đặc biệt do khả năng hấp thụ neutron tuyệt vời của nó giúp tăng cường hiệu suất che chắn neutron của mối hàn, mặc dù ứng dụng này tương đối hạn chế.